电磁波?频段为现役雷达的频率范围(0.5∽10GHz),?等离子体中的电子与中性气体的碰撞频率为?0.1GHz∽10GHz。Р二、电磁波与均匀非磁化等离子体的相互作用? 1.基本理论? 首先给出电磁波在均匀非磁化等离子体中的麦?克斯韦方程组Р对方程组中式(2)求旋度,并利用式(4)得:Р利用矢量分析式,并考虑Р,得Р∴可得到电磁波在均匀非磁化等离子体中的传播方程Р由于电磁波的一般解都可以用平面波分量的傅立叶积分来展开,这里仅以平面电磁波与等离子体的相互作用为例,假设电磁波沿X轴正向传播,则:Р式中为电磁波的角频率; 为传播常数,由式(5)和式(6)可解出电磁波在均匀非磁化等离子体中的色散关系为:Р由传播常数Р得:Р上式中为衰减系数; 为相位常数。Р下面分析等离子体的介电常数:Р由于在等离子体中,中性气体的密度远大于等离子体密度,因此可以忽略电子与离子的碰撞,另外离子的质量远大于电子的质量,可以忽略其运动,仅考虑电子的运动。对于一团电子气来说,电子的移动相当于产生一个极化强度,它等于单位体积中的电偶极矩:Р式中为电极化率,现在要求和的关系,故引用郎之万方程:( 为电子与中性气体的碰撞频率)Р为电磁波频率Р将式(14)代入式(11)得Р而有等离子体频率:Р假设电磁波在真空中的传播功率为经真空与等离子体界面进入到等离子体内的功率为,被界面反射的功率为。由于均匀等离子体的密度不变,对于一定频率的入射波,介电常数不变,因此在等离子体内部不存在反射。?电磁波在交界面上的反射功率满足下式:Р通过界面进入等离子体介质内的电磁波功率为:Р传播到任一位置的波的功率为:Р假设等离子体厚度为,则电磁波经等离子体衰变后在处透射出去的功率:Р因此电磁波被等离子体吸收的功率为:Р计算参数:? 电磁波频率在现役雷达工作频段中取值?( ) ;Р 等离子体密度取,?即; Р 碰撞频率取;? ? 等离子体厚度取
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